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量子物理

arXiv:2508.18131v1 (quant-ph)
[提交于 2025年8月20日 ]

标题: 打破守恒定律使非平衡态下产生稳态纠缠

标题: Breaking conservation law enables steady-state entanglement out of equilibrium

Authors:Vince Hou, Eric Kleinherbers, Shane P. Kelly, Yaroslav Tserkovnyak
摘要: 我们展示了如何通过与热环境耦合的系统中的纯耗散动力学制备纠缠稳态。 当系统和环境交换守恒量时,热化会阻碍纠缠,但我们证明通过系统-环境相互作用打破这一守恒定律可以将系统驱动到非平衡稳态。 这种相互作用将生成多个竞争的平衡化通道,有效地模拟不同化学势的浴。 当环境还支持长程关联时,这些通道介导非局部耗散,能够产生纠缠。 我们在一个弱耦合到自旋泵浦磁体的两个色心模型中说明了该方案,其中可调节的磁子激发使得在有限距离内实现稳态纠缠成为可能。 我们的结果提出了一种可扩展的耗散纠缠生成方法,其基础在于守恒结构和环境关联,而不是精细调节的相干控制或主动驱动。
摘要: We show how entangled steady states can be prepared by purely dissipative dynamics in a system coupled to a thermal environment. While entanglement is hindered by thermalization when the system and environment exchange a conserved quantity, we demonstrate that breaking this conservation law through the system-environment interaction drives the system to a nonequilibrium steady state. Such an interaction will generate multiple competing equilibration channels, effectively mimicking baths at distinct chemical potentials. When the environment also supports long-range correlations, these channels mediate nonlocal dissipation capable of generating entanglement. We illustrate the scheme in a model of two color centers weakly coupled to a spin-pumped magnet, where tuneable magnon excitations enable steady-state entanglement over finite distances. Our results outline a scalable approach to dissipative entanglement generation, rooted in the conservation structure and environmental correlations rather than fine-tuned coherent control or active driving.
评论: 5页+补充材料,4图
主题: 量子物理 (quant-ph) ; 中尺度与纳米尺度物理 (cond-mat.mes-hall)
引用方式: arXiv:2508.18131 [quant-ph]
  (或者 arXiv:2508.18131v1 [quant-ph] 对于此版本)
  https://doi.org/10.48550/arXiv.2508.18131
通过 DataCite 发表的 arXiv DOI

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来自: Vince Hou [查看电子邮件]
[v1] 星期三, 2025 年 8 月 20 日 08:03:55 UTC (3,893 KB)
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